柴油机P型喷油器设计

此外，也采用了喷油泵与喷油嘴制造为体的泵喷嘴系统。

近年来出现了些新型的供油系统，如高压燃油共轨喷射系统。

.燃油供给系统的基本性能指标燃油供给系统的基本性能指标是每缸每工作循环的喷油量供油系数供油量及其变化范围各缸喷油量的不均匀度喷油延续时间最佳供油提前角喷油提前角喷油延续时间燃油喷雾特性喷油规律喷油稳定性供油特性速度特性使用寿命。

.燃油供给系统地组成。

柴油机燃油供给系统的组成般由燃油箱低压输油泵滤清器高压喷油泵喷油器以及中间连接的低压油管和高压油管等重要部件组成图图燃油系统的组成油箱分配开关加温装置手动输油泵粗滤清器低压输油泵精滤清器喷油泵喷油器放气装置喷油井溢流管低压油管高压油管.燃油供给系统的基本功用及要求。

燃油供给系统应该按照柴油机的工作需要，将适量的燃油在适当的时候以适当的空间状态喷入燃烧室，造成混合气形成与燃烧最有利的条件，以实现柴油机在功率扭矩转速油耗噪声排污以及启动和怠速等方面的要求。

燃油供给系统的设计应力求做到正确计量供油，并保持各个气缸油量均匀和各循环油量稳定。

保证合适的喷射正时。

喷雾特性与燃烧室配合良好，油束的雾化分散分布和贯穿适度。

喷油规律同混合气形成与燃烧过程配合良好，取得合适的燃烧速率压力增长率和最高爆发力。

供油设备工作可靠使用寿命长结构简单紧凑零件工艺性好维修保养容易。

闭式柴油机喷油器的结构和工作原理.喷油器的结构分类由于各种柴油机的气缸盖结构燃烧室的形状和燃烧方式差别较大，喷油器也有多种结构形式，按不同特征可作如下分类按喷油嘴的类型分开式喷油器和闭式喷油器。

按喷油器在气缸盖上的安装方式分插入式按压紧方式又有法兰式和压板式两种螺纹拧入式又分用螺旋套拧紧和喷油嘴外的螺纹拧紧两种。

按调压弹簧的布置分调压弹簧上置式即长挺杆结构和调压弹簧下置低惯性结构两种。

按喷油嘴冷却方式分非冷却式和强制冷却式。

柴油机工作时，燃烧室内的燃油和进入燃烧室内的空气，在燃烧室的内部形成可燃性混合气体，在气缸内靠活塞的上行压缩而点燃膨胀做功，这种发动机称为压燃式发动机。

压燃式发动机以供给柴油为主。

这种柴油机按定的喷油规律喷油的部分较喷油器，或者叫雾化器。

也有采用喷油器喷油，用火花塞点燃的发动机，如柴油转子发动机。

.闭式喷油器的结构在闭式喷油器中，喷油嘴的高压油腔与燃烧室之间由针阀隔开针阀在调压弹簧的预紧力作用下压在针阀体的座面上。

针阀与针阀体的接触部分又经过精确配合的密封带，因此在针阀开启之前与关闭之后，不会有漏油现象发生。

只有当供油压力大于调压弹簧预紧力时，针阀开启，方开始喷油。

这样就能保证燃油的雾化质量。

实质上喷油嘴就相当于个液力自动控制阀，如图针阀由弹簧压紧在阀座上，燃油压力只与作用于针阀的端。

当油压达到开启压力时，弹簧力被克服，针阀升起。

图喷油器的构造喷油器体针阀体喷油器螺母结合座挺杆调压弹簧调压螺母定位座紧固螺母则压力室中燃油压力下降后，针阀又在弹簧力作用下落座使喷油终止。

则关闭压力为式中弹簧预紧力闭式喷油嘴针阀的开启与关闭由燃油压力控制，针阀旦开启，承压面积增加，因而使针阀的升速加快。

实际上由于摩擦和惯性，针阀开启压力约为上式中的.倍左右，关闭压力亦小于上式中的。

闭式喷油嘴可以保证针阀在定压力下开启，雾化质量好，针阀关闭迅速，不易滴漏和燃气倒流。

孔式喷油嘴有单孔和多孔。

孔数孔径孔长及其布置，压力室的直径和长度等应根据发动机燃烧室结构和混合气形成过程的要求决定。

单孔喷油嘴通常用于具有强涡流的燃烧室。

多孔式喷油嘴常用于直接喷射式柴油机，常用孔，般不超过孔。

喷孔直径范围为，但.以下加工困难，喷孔长径比般为，当长径比小于时，喷孔流量系数为，喷孔进油侧倒角时流量系数可增至。

而孔式喷油嘴除了单孔外都不倒角。

该系数随长径比增加而减少。

孔式喷油嘴的主要问题之是喷孔结碳。

因此喷油嘴工作温度应尽量低于燃油的裂解温度，般控制在以下。

孔式喷油嘴有标准型和长型之分。

长型喷油嘴的导向部分升高而远离燃烧室，针阀导向部分的下部是段非配合细长杆。

杆和针阀体之间可将间隙加大，使燃油在其中流动，就有冷却作用。

因此，可以大大减少针阀卡死的可能性。

另外，由于细长杆有很好的弹性，在微小变形的情况下仍能够保证针阀的密封性。

长型喷油嘴可适应热负荷较高的柴油机，但其工艺性较差，座面和中空的同心度不容易保证。

短型喷油嘴的针阀，只有导向作用而没有接近燃烧室的细长杆。

由于导向部分直接靠近燃烧室，因此，他的工作条件不如长型喷油嘴。

多数短型喷油嘴针阀在其导向部分带两道储油槽以减少漏油量和加强润滑。

但实践证明，这种结构也带来种缺点，因为两道储油槽边缘的磨削毛刺很难清除，这会造成工作时拉伤导向面，甚至卡住针阀。

另外，挤入槽内的研磨膏不易清理。

事实上针阀的润滑即使没有储油槽也是充分的。

因为喷油嘴下部的燃油在高压下部分喷出，还有相当数量的燃油从针阀于针阀体间挤到上部，然后才经喷油器的泄油孔或回油孔溢出，因此，针阀于针阀体的配合径面经常浸在燃油中。

.喷油器的功用柴油机燃油供给系统，必须通过喷油器这个部件，将供给系统的燃料，喷到燃烧室内。

个在柴油机上能够正常工作的喷油器，必须应该满足下列几个最基本的条件喷雾作用喷油器应当保证所喷出的燃料有细小而均匀的雾粒，并且能将这些雾粒准确地，均匀分布到燃烧室内，以形成优良的混和气。

定时作用喷油的开始与结束，都必须有准确的时间。

因此，喷油器针阀开启和关闭，都应当非常准确迅速，并且不允许有燃油的滴漏现象发生。

压力控制喷油器应当在定的压力控制下开始喷油。

当喷射终了时，压力的下降应保持在定的范围内，不允许过大。

如果压力过大，则喷油器在超过规定的低压下供油，会造成混和物的形成过程恶化，燃烧不良，影响柴油机的性能。

喷油器喷射完毕压力下降过大的原因，主要是喷油器本身设计所决定的。

诸如各油孔室的比例选择调压弹簧的刚性针阀的行程喷油器的制造装配都有直接关系。

另外，还和外界因素有关。

实验证明，如果高压油管过长，喷油泵内出油阀的减压带过大，也会引起喷油器压力下降过大。

计量作用向燃烧室供给的油量，除要由喷油泵供给和控制外，喷油器也可以起到计量和控制作用。

对于多缸柴油机来说，保证各缸供油量的均匀性和准确性是十分重要的。

如型柴油机在选择标准喷油器时，当喷油泵转速在，柱塞在个行程时，各喷油器的供油量相差不能超过。

另外，不允许有两次喷射现象产生。

喷油器与燃烧室的匹配随着柴油机研究过程的不断进展，对喷油器以及整个燃油喷射系统提出了越来越严格的要求。

如不同的燃烧系统，要求匹配不同的喷油器。

因此，喷油器与所采用的燃烧系统应有很好的匹配。

借以达到改善柴油机性能的目的。

柴油机所采用的燃烧室是多种多样的。

按其工作原理可以分为喷射式和分开式两大类。

直接喷射式又包括开式和半分开式两种燃烧室分开式包括涡流式与燃烧室两种燃烧室。

由于具有直接喷射式燃烧室的柴油机经济性好，启动也较容易等特点，因此，越来越广地应用在运输车辆工程机械以及固定式柴油机上。

.开式燃烧室与喷油器的匹配柴油机燃烧室口径与缸径之比，的称为开式燃烧室。

图图开式燃烧室开式燃烧室，多用于缸径较大的柴油机，采用弱涡流或无涡流。

根据这些特点，对喷油器提出了如下的要求由于弱涡流或无涡流，油束的偏转很小因此，喷油器要求多个喷孔。

实验证明，般采用孔，孔径在.左右较为适宜。

孔径太小容易堵塞。

特别当采用重型柴油机时，喷孔直径应当适当加大。

由于弱涡流或无涡流，整个燃烧系统对穿透过渡及雾化不良的敏感性增加。

这要求通过加大燃烧室的口径和提高喷射压力来提高雾化的细微度。

若要求油粒达到的细微度，喷射压力要求达到.喷油器的安装位置，应该在气缸盖上，居于燃烧室的中心较好。

喷射角度多孔的喷油器设计在。

这种直接喷射式燃烧室，般油耗在的范围内。

它比分开式油耗降低将近。

.半分开式燃烧室与喷油器的匹配。

燃烧室口径与缸径之比，的燃烧室，称为半分开式燃烧室。

目前经常采用的有浅型深型平底型及球形等图。

图半分开式燃烧室左右为深型。

深般用于小缸径的柴油机燃烧室。

深度加图燃烧室的类型大可以缩短喷孔与燃烧室壁的距离，增加燃料冲击壁面的比例。

但如果太深，会造成活塞的长度增加和引起活塞的过热。

型燃烧室的应用比较广泛。

般用于缸径小于毫米的中小型柴油机上，通常有不等程度的进气涡流。

型燃烧室和喷油器的匹配情况与其它类型的燃烧室和喷油器的匹配情况有很多共同之处。

现将喷油器的安装位置及其喷孔参数的选择叙述如下喷油嘴的凸出高度喷油嘴凸出高度，指喷孔中心到气缸盖燃烧室底平面的距离图。

为测方便起见，通常测量其从喷油嘴顶部到气缸盖燃烧室底部的距离。

此时应注意减少节从针阀体喷孔中心到其顶点的个高度。

喷油嘴凸出的高度应当合适，高度太小，油线容易喷射到缸盖的底面，因缸盖温度低，会造成燃油温度过低而影响混合凸出的高度过大，则喷油嘴很容易产生过热现象。

此值应该通过多次实验确定，般为。

型燃烧室对这个数值的要求应该更加严格。

英国雷卡多公司推荐的最佳位置。

图喷油嘴安装位置喷油器相对于气缸中心线的偏移从有利于油气进行混合的观点出发，要求喷油器中心线最好能与气缸的中心线重合，使各油束到燃烧室壁的距离相等。

但对于两个气门结构的气缸盖，这样的布置有困难，经常采用的办法是把喷油器向侧偏移。

般柴油机设计时将喷油器相对气缸中心线的偏移量定为。

若小于时，对柴油机的性能不会发生什么影响而超过则从结构上是不允许的。

由于气门的偏移量有限，在气缸盖的总体布置时，喷油器必须向气门偏移的另侧偏移才行，偏移量为如图图图型燃烧室活塞偏置喷油器的偏移量最大允许为。

过大则会与气道的布置发生干涉，而过小，由于和气门的距离太近，容易使缸盖产生热裂现象。

这是必须引起设计方面注意的。

就是在气门布置上有条件可以使喷油器不偏移时，为了防止缸盖的热裂现象发生，以偏移量为为佳。

由于喷油嘴偏离柴油机气缸中心线，从而导致型以及平底型燃烧室在活塞顶上也要偏离个的距离，以保证燃烧室内喷雾的均匀性。

型燃烧室活塞偏置如图图。

由于燃烧室的偏置，导致活塞的结构不对称，当柴油机在工作状况时活塞热量分布不均匀，变形不致，给柴油机的使用造成了些麻烦。

由于活塞结构的布对称，壁的厚薄不均匀，也给活塞采取冷却措施造成了些困难。

则活塞结构的不对称，也给工艺方面带来了复杂性。

因此，在总体设计时，燃烧室对气缸中心的偏移量不应大于。

经验证明小于时，对柴油机的性能影响不大。

喷油器的安装斜角为了有利安装和拆卸，在气缸盖上安装喷油器时，般倾斜个角度图。

这个角度般设计在的范围内。

太小时，有的柴油机安装喷油器很困难，而过大导致喷油器的喷油锥角加大，喷孔加工困难图。

图喷孔